JP2011094263A - 被覆弾性糸 - Google Patents

Abstract

【課題】高次加工して、衣服などに使用する際、優美なムラ感、ストレッチ性に優れた布帛を供給することが可能な被覆弾性糸を提供する。
【解決手段】芯部にポリウレタン系弾性繊維、鞘部にポリエステル長繊維を配した芯鞘構造を有し、実質的に無ヨリである無ヨリ被覆構造を有した被覆弾性糸であって、該ポリエステル長繊維は、糸長手方向に仮ヨリ捲縮を有する細部と未延伸部からなる太部とを有していることを特徴とする被覆弾性糸とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、カスリ調の優美なムラ感やストレッチ性に優れた布帛を得るのに好適な被覆弾性糸に関する。

近年、優れた伸縮性と鞘糸の被覆性を狙い、ポリウレタン系弾性繊維とその他の長繊維を同時仮ヨリしてなる被覆弾性糸に関する提案が多々されている（特許文献１、２、３参照）。これら発明によると優れたストレッチを有した布帛を得ることはできるが、消費者からその意匠性付与によるバリエーション展開が求められており課題となっていた。

そこで、ポリトリメチレンテレフタレートからなる芯糸の周りに、ポリエステルである鞘糸を１重に巻き付けた部分と３重に巻き付けた部分とを糸長手方向に交互に有する複合仮撚加工糸が提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、この発明によると意匠性は満足するものの、ストレッチ性が不十分であり、３重巻き付けの部分で極度に繊度が太くなるため、編織での工程通過性に問題が生じることがしばしばあった。

特開２００１−２９５１４８号公報 特開２００１−２８８６３４号公報 特開２００１−２８８６３１号公報 特開２００２−４１３７号公報

本発明の目的は、カスリ調の優美なムラ感を発現し、かつ、ストレッチ性に優れた布帛を供給することが可能な被覆弾性糸を提供することにある。

本発明の被覆弾性糸は、前記課題を解決するため、以下のいずれかの構成を有する。すなわち、芯部にポリウレタン系弾性繊維、鞘部にポリエステル系長繊維を配した芯鞘構造を有し、実質的に無ヨリである無ヨリ被覆構造を有した被覆弾性糸であって、該ポリエステル系長繊維は、糸長手方向に仮ヨリ捲縮を有する細部と未延伸部からなる太部とを有していることを特徴とする被覆弾性糸である。

本発明によれば、カスリ調の優美なムラ感を発現し、かつ、ストレッチ性に優れた布帛を供給することが可能な被覆弾性糸を得ることができる。

本発明の被覆弾性糸の一実施形態を示す模式図である。 本発明の被覆弾性糸の製造工程の一例を示す概略模式図である。

図１は、本発明の被覆弾性糸の形態をモデル的に示したものである。本発明の被覆弾性糸Yは、芯部のポリウレタン系弾性繊維（イ）の外周に、鞘部を構成するポリエステル系長繊維（ロ）が長手方向に沿って撚回、その後反転され、実質的に無ヨリで被覆した無ヨリ被覆構造になっている。

また、該ポリエステル系長繊維（ロ）は、糸長手方向に、仮ヨリ捲縮を有した延伸部からなる細部（ハ）と未延伸部からなる太部（ニ）とが交互に混在した形態を有している。ポリエステル系長繊維の細部（ハ）は仮ヨリ工程で十分な延伸を受けるため、細くなり、繊維内部の分子配向が繊維長手方向に揃うため分散染料が繊維内部に入りにくくなり、淡染となる。一方、太部（ニ）は、実質的に延伸されていない未延伸部であり、捲縮も少なく、濃染となる。そのため、延伸され仮ヨリ捲縮を有している細部（ハ）がグランドとなり未延伸部からなる太部（ニ）がムラ部となる。その結果、染色後には糸長手方向に凹凸を持ち、コントラストのある染色差を呈することになる。

なお、ここでいう未延伸部分とは応力−伸長曲線において、伸長しても応力がほとんど増加しないいわゆる自然延伸倍率（以下、ＮＤＲ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｄｒａｗ Ｒａｔｉｏの略記）と称する）を有する部分のことをいう。また、複屈折率（△ｎ）で見た場合には１５〜８０×１０^−３である部分のことをいう。

本発明の被覆弾性糸は、各ポリエステル系長繊維の細部（ハ）と太部（ニ）とにより、糸長手方向に太細繊度差を有するもので、その繊度斑は、ウースターノーマルＵ％で２％以上のものである。太細繊度差により、濃淡のパターンや凹凸手触り感を発現することができるが、ウースターノーマルＵ％が２％未満では、一般的な延伸糸同等で、目視で太細繊度差を確認することができず、本願発明の課題を解決することが難しい。

ウースターノーマルＵ％は、２〜２０％が好ましく、さらには４〜２０％の範囲であることが好ましい。Ｕ％が４％未満では太細繊度差が小さくなりシックアンドシン効果が弱くなり易い。一方２０％を越えると逆に太細繊度差が大きくなり過ぎて工程通過性の低下や、製品にスケ感、アンバランスが生じ易くなる。

芯糸に用いるポリウレタン系弾性繊維としては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートを主体とするイソシアネートと多官能活性水素化合物とを反応させて得られるポリウレタン重合体を紡糸して得られたものが好ましい。

本発明で用いるポリマージオールとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレンエーテルグリコールのようなポリエーテルグリコール類、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール類の少なくとも一種とアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、β−メチルアジピン酸、イソフタル酸などのジカルボン酸の少なくとも一種を反応させて得られるポリエステルグリコール類、ポリカプロラクトングリコール、ポリヘキサメチレンジカーボネートグリコールのようなポリマージオールの一種または二種以上の混合物または共重合物が例示できる。

また、本発明で用いる有機ジイソシアネートとしては、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートのような有機ジイソシアネートの一種または二種以上の混合物が例示できる。さらにトリイソシアネートを少量併用してもよい。

本発明で用いる多官能活性水素化合物としては、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、４，４´−ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジン、１，４−ジアミノピペラジン、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、水などの一種またはこれらの二種以上の混合物が例示できる。

所望により、これらの化合物に、モノアミン、モノアルコールのような停止剤を少量併用してもよい。また、２，６−ジテトラブチルパラクレゾール、亜リン酸エステルなどの酸化防止剤、ヒドロキシベンゾフェノン系またはヒドオキシベンゾチアゾールなどの光または紫外線吸収剤、１，１−ジアルキル置換セミカルバジド、ジチオカルバミン酸塩などのガス黄変、劣化防止剤、および酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料を適宜使用してもよい。

本発明で使用されるポリウレタン系弾性繊維の繊度は１１〜１５４デシテックスの範囲が好ましく、２２〜４４デシテックスの範囲がより好ましい。また、破断伸度は３００％以上であることが好ましい。ポリウレタン系弾性繊維の断面形状は、円形であってもよく、扁平であってもよい。

一方、本発明で用いるポリエステル系長繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸など何れの長繊維であってもよいが、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。

ポリエチレンテレフタレートとしては、例えば、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコ−ル成分として得られるポリエステルが好ましい。ただし、他のエステル結合を形成可能な共重合成分が２０モル％以下の割合で含まれるものも好ましく、１０モル％以下の割合で含まれるものはより好ましい。

共重合可能な化合物として、たとえばスルフォン酸、ナトリウムスルフォン酸、硫酸、硫酸エステル、硫酸ジエチル、硫酸エチル、脂肪族スルフォン酸、エタンスルフォン酸、クロロベンゼンスルフォン酸、脂環式スルフォン酸、イソフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、アジピン酸、シュウ酸、デカンジカルボン酸などのジカルボン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸などのジカルボン酸類、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡなどのジオール類が好ましく使用される。

また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。

上記発明の被覆弾性糸は、例えば次のように製造することができる。

すなわち、ポリウレタン系弾性繊維１とポリエステル系未延伸糸２を図２に示す工程に通し、本発明の被覆弾性糸を得る。図２に示す工程では、まず、ポリウレタン系弾性繊維１を駆動式の送り出しローラー３とフィードローラー６の間で解除しながらプレドラフトする。一方、ポリエステル未延伸糸２をフィードローラー４とフィードローラー６との間で微延伸する（アウトドロー）。このとき、最終的に得られる本発明の被覆弾性糸においてムラ感をより鮮明に発現させるため、ガラス転移点以上の温度に設定した熱ピン５に１回転巻き付け、熱ピン５表面上で未延伸糸をスティック・スリップさせながら、ＮＤＲより低い倍率で延伸する。このことにより、糸長手方向に延伸部と未延伸部とが交互に糸長手方向に、より鮮明に分布した糸形態となる。フィードローラー６上で、ポリウレタン系弾性繊維１とポリエステル系未延伸糸２は引き揃えられる。次いで、引き揃えられた糸条をフィードローラー６とフィードローラー８との間で弛緩しながら、ノズル７により交絡処理を施すことが好ましい。交絡処理を施すことにより、本発明の被覆弾性糸は、より糸割れのしにくいものとなる。

さらに、引き揃えられた糸条をフィードローラー８とデリベリーローラー１１の間で、熱板９で加熱しながらツイスター１０に通し、同時延伸仮ヨリを施して（インドロー）実質的に無よりの被覆構造とする。このとき、熱板９の表面温度は適度な捲縮を得るという観点から１８０℃以上２１０℃未満であることが好ましい。１８０℃未満であると捲縮発現が抑えられ、２１０℃以上であるとポリエステル系繊維の脆化により、糸切れ等の問題が発生しやすくなる。ツイスター１０については、ピンタイプ、フリクションタイプ、ベルトニップタイプいずれの物を使用しても良い。同時延伸仮ヨリを施された糸はワインダー１２によりパッケージ１３として巻き取る。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。

＜ウースターノーマルＵ％＞
市販のウースタイーブンネステスタ（Uster Evenness Tester）（計測器工業株式会社製）を使用して、糸のトータルデニールに基づいて使用する測定用スロットを選択し、Z撚りを加えつつ糸速8m／minで１分間、ノーマルテストにて測定した。この測定を５回繰り返し、その平均値を本発明におけるウースターノーマルＵ％とした。

＜ＮＤＲ（％）＞
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３（１９９９）「化学繊維フィラメント糸試験方法」の「８．５．１ 標準時試験」に記載の試験方法に準じて、荷重−伸長曲線をとる。このとき、未延伸糸では、伸長量に荷重が正比例して上昇する領域（I）が見られ、次いで荷重が極大に達した後、急激に低下する降伏点（II）が現れる。さらに伸長を行うと、しばらくの間は荷重が一定の領域（III）が続き、その後再び荷重が上昇する領域（IV）が見られ、逐には切断点に達する。ここでいう、ＮＤＲとは（III）の領域と（IV）の領域の境界にあたる伸びの値を言い、１０回の測定の平均値を本発明におけるＮＤＲとした。

［実施例１］
図２に示す仮ヨリ工程上で、３３デシテックスのポリウレタン系弾性繊維と１４０デシテックス３６フィラメントでＮＤＲが１．６１のポリエチレンテレフタレート未延伸糸を下記の条件で、同時延伸仮ヨリし、被覆弾性糸を得た。

なお、駆動式の送り出しローラー３とフィードローラー６によるドラフトをポリウレタン系弾性繊維のプレドラフト、フィードローラー４とフィードローラー６によるドラフトをアウトドロー、フィードローラー８とデリベリーローラー１１によるドラフトをインドローとした。

［仮ヨリ加工条件］
加工速度：３００ｍ／ｍｉｎ
ポリウレタン系弾性繊維のプレドラフト：２．０
アウトドロー倍率：１．２
熱ピン温度 ：９５℃
ノズル：交絡ノズル
交絡フィード：＋２％
交絡圧 ：０．２８ＭＰａ
インドロー倍率：１．４３
ツイスター ：３軸フリクションツイスター
Ｄ／Ｙ比 ：１．６５
ヒーター温度：２０５℃
得られた被覆弾性糸は、ウースターノーマルＵ％が１１．２％の太さムラを有する糸であった。

この被覆弾性糸を用いてサントニー社製フライス成形ガーメントレングス丸編機サントニーＳＭ８８（８口給糸、１３インチ（≒３３ｃｍ）、２８ゲージ）で婦人インナーを編成し、通常の分散染料による染色を行った。

得られたインナー編地はストレッチ性に優れ、カスリ調のムラを有するものとなった。

［実施例２］
図２に示す仮ヨリ工程上で交絡を抜く以外は実施例１と全く同一の加工条件にて同時延伸仮ヨリし、被覆弾性糸を得た。

得られた被覆弾性糸は、ウースターノーマルＵ％が８．２％の太さムラを有する糸であった。

この被覆弾性糸を用いてサントニー社製フライス成形ガーメントレングス丸編機サントニーＳＭ８８（８口給糸、１３インチ（≒３３ｃｍ）、２８ゲージ）で婦人インナーを編成し、通常の分散染料による染色を行った。

得られたインナー編地はストレッチ性に優れ、実施例１比べるとムラ感が少ないもののカスリ調のものとなった。

［比較例１］
図２に示す仮ヨリ工程上で、３３デシテックスのポリウレタン系弾性繊維と１４０デシテックス３６フィラメントでＮＤＲが６１％のポリエチレンテレフタレート未延伸糸を用い、ポリエステル未延伸糸にアウトドローを施すことなしに下記の条件にて同時延伸仮ヨリし、被覆弾性糸を得た。

［仮ヨリ加工条件］
加工速度：３００ｍ／ｍｉｎ
ポリウレタン系弾性繊維のプレドラフト：１．８
ノズル：交絡ノズル
交絡フィード：＋２％
交絡圧 ：０．２８ＭＰａ
インドロー倍率：１．７０
ツイスター ：３軸フリクションツイスター
Ｄ／Ｙ比 ：１．６５
ヒーター温度：２０５℃
得られた被覆弾性糸は、ウースターノーマルＵ％が２．２％であり、見た目上、太さムラを有しない糸であった。

この被覆弾性糸を用いてサントニー社製フライス成形ガーメントレングス丸編機サントニーＳＭ８８（８口給糸、１３インチ（≒３３ｃｍ）、２８ゲージ）で婦人インナーを編成し、通常の分散染料による染色を行った。

得られたインナー編地はストレッチ性に優れるものの、単調でフラットな外観を有するものとなった。

［比較例２］
図２に示す仮ヨリ工程上で、実施例１と同様に、３３デシテックスのポリウレタン系弾性繊維と１４０デシテックス３６フィラメントでＮＤＲが６１％のポリエチレンテレフタレート未延伸糸を下記の条件にて同時延伸仮ヨリし、被覆弾性糸を得た。なお、アウトドロー倍率を高くすることでポリエチレンテレフタレート未延伸糸は完全に延伸され、未延伸部のない延伸糸となった。

［仮ヨリ加工条件］
加工速度：３００ｍ／ｍｉｎ
ポリウレタン系弾性繊維のプレドラフト：２．５
アウトドロー倍率：１．７
熱ピン温度 ：９５℃
ノズル：交絡ノズル
交絡フィード：＋２％
交絡圧 ：０．２８ＭＰａ
インドロー倍率：１．１０
ツイスター ：３軸フリクションツイスター
Ｄ／Ｙ比 ：１．６５
ヒーター温度：２０５℃
得られた被覆弾性糸は、ウースターノーマルＵ％が１．８％であり、見た目上、太さムラを有しない糸であった。

この被覆弾性糸を用い手サントニー社製フライス成形ガーメントレングス丸編機サントニーＳＭ８８（８口給糸、１３インチ（≒３３ｃｍ）、２８ゲージ）で婦人インナーを編成し、通常の分散染料による染色を行った。

得られたインナー編地のストレッチ性に優れるものの、単調でフラットな外観を有するものとなった。

本発明の被覆弾性糸は、衣服などに使用する際、優美なムラ感、ストレッチ性に優れた布帛を得られることができる。衣料用として、特に、インナー、スポーツウェア、ストッキングなどのストレッチ素材を提供することができるが、その応用範囲はこれらに限られるものではない。

Ｙ 本発明の被覆弾性糸
（イ）ポリウレタン系弾性繊維
（ロ）ポリエステル系長繊維
（ハ）細部
（ニ）太部
１ ポリウレタン系弾性繊維
２ ポリエステル系未延伸糸
３ 積極送りだしローラー
４ フィードローラー
５ 熱ピン
６ フィードローラー
７ 交絡ノズル
８ フィードローラー
９ 熱板
１０ ツイスター
１１ デリベリーローラー
１２ ワインダー
１３ パッケージ

Claims (1)

1. 芯部にポリウレタン系弾性繊維、鞘部にポリエステル系長繊維を配した芯鞘構造を有し、実質的に無ヨリである無ヨリ被覆構造を有した被覆弾性糸であって、該ポリエステル系長繊維は、糸長手方向に仮ヨリ捲縮を有する細部と未延伸部からなる太部とを有していることを特徴とする被覆弾性糸。

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